JP2006013107A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板に対して洗浄処理などの処理を施す基板処理装置に関するものである。 The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs a process such as a cleaning process on various substrates such as a semiconductor wafer, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, and an optical disk substrate.
従来より、この種の基板処理装置として、半導体ウエハ等の基板が載置される支持台(ベース部材)から少し浮かせた状態で基板を水平保持し、支持台を回転させながらフォトレジスト液、洗浄液等の処理液を基板の上面に供給して、あるいは洗浄ブラシ等の洗浄機構により基板上面を処理する基板処理装置が知られている(特許文献1参照)。この特許文献1に記載の基板処理装置においては、支持台上に複数の基板支持ピンを立設して、これらの基板支持ピンを基板の端縁部に当接させて基板を位置決め保持している。そして、基板を回転させた状態で処理液を供給することで、あるいは洗浄機構を基板に当接させることで基板上面の処理を実行している。このように従来装置では、基板が支持台の表面から少し浮いた状態で保持されるので、基板が支持台に当接して載置された場合に生じる基板下面の損傷や汚染を避けることができる。
Conventionally, as this type of substrate processing apparatus, a substrate is held in a horizontal state with a slight lift from a support (base member) on which a substrate such as a semiconductor wafer is placed, and a photoresist solution and a cleaning solution are rotated while the support is rotated. 2. Description of the Related Art A substrate processing apparatus that supplies a processing liquid such as a top surface of a substrate or processes a top surface of a substrate with a cleaning mechanism such as a cleaning brush is known (see Patent Document 1). In the substrate processing apparatus described in
ところで、特許文献1に記載の装置では、基板支持ピンにより基板を支持台の表面から浮かした状態で保持し、この基板処理位置で基板に対して所定の表面処理(基板処理)を施している。つまり、支持台から上方に離れた基板処理位置に基板を位置決めし、表面処理を施している。そして、搬送アーム等の基板搬送機構が基板支持ピンに対して基板を載置したり、逆に基板支持ピンに支持されている基板を受け取っている。より具体的に説明すると、基板処理位置の基板と回転台との間に形成される空間に搬送アームを挿入して基板の搬入/搬出を行う。このため、搬送アームを侵入させるために、基板と支持台との間の空間を搬送アームの上下方向の高さよりも大きなものにする必要がある。このため、基板処理位置が搬送アームの上下方向の高さにより制約され、基板と支持台とを十分に近接させることができなかった。その結果、次のような問題が生じてしまう。すなわち、基板と支持台との間隔が比較的広くなると、基板処理中に飛散したミスト状の処理液やパーティクルが基板の下面に回り込んで付着し、基板下面が汚染されるという問題が生じる。
By the way, in the apparatus described in
ここで、基板下面への汚染を防止するために、支持台にリフトピン等の昇降部材を設けてリフトピンを上昇駆動させて基板を受け取るとともに、リフトピンを下降駆動させて基板と支持台との間隔を狭くすることも考えられる。しかしながら、この場合、基板下面にリフトピンを接触させる必要があるためにリフトピン自体により基板下面を損傷させたり汚染させてしまう。また、リフトピンを昇降駆動させるために構造が複雑化するとともに、さらにパーティクルを発生させてしまうこととなる。 Here, in order to prevent contamination on the lower surface of the substrate, an elevating member such as a lift pin is provided on the support base and the lift pin is driven up to receive the substrate, and the lift pin is driven down to increase the distance between the substrate and the support base. Narrowing is also conceivable. However, in this case, since it is necessary to bring the lift pins into contact with the lower surface of the substrate, the lower surface of the substrate is damaged or contaminated by the lift pins themselves. Further, since the lift pins are driven to move up and down, the structure becomes complicated and further particles are generated.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板を非接触で、しかも所望の基板処理位置に位置決めすることができる基板処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a substrate processing apparatus capable of positioning a substrate at a desired substrate processing position in a non-contact manner.
この発明にかかる基板処理装置は、ベース部材から上方に所定距離だけ離れた基板処理位置で略水平状態に位置決めされた基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するため、基板下面に対向する支持面に設けられた吐出口から基板下面に向けて気体を吐出することで基板を略水平状態で浮上させる基板浮上ヘッドと、ベース部材に対して基板浮上ヘッドを上下方向に相対的に昇降駆動させることで基板浮上ヘッドにより浮上される基板を基板処理位置の上方に設けられた基板受渡し位置と、基板処理位置とに移動して位置決めさせる昇降駆動手段とを備えている。 A substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus that performs a predetermined process on a substrate positioned in a substantially horizontal state at a substrate processing position that is spaced a predetermined distance upward from a base member. A substrate floating head that floats the substrate in a substantially horizontal state by discharging gas from a discharge port provided on a support surface facing the substrate lower surface toward the lower surface of the substrate, and a vertical movement of the substrate floating head relative to the base member And a substrate driving position provided above the substrate processing position and a lift driving means for moving and positioning the substrate to the substrate processing position. .
このように構成された発明では、基板は基板浮上ヘッドから基板下面に向けて吐出される気体によって基板浮上ヘッドの支持面から略水平状態で浮上する。このため、基板は基板浮上ヘッドに非接触で支持される。そして、非接触で支持された状態で基板は、基板浮上ヘッドがベース部材に対して上下方向に相対的に昇降駆動されることで基板処理位置の上方に設けられた基板受渡し位置と、基板処理位置とに移動して位置決めされる。このように、基板は基板処理位置の上方の基板受渡し位置で受け渡しされるので、基板処理位置が基板の受け渡し時の事情、例えば、基板搬送機構(搬送アーム等)の上下方向の高さによって制約されることがなく、基板を所望の基板処理位置に位置決めすることができる。したがって、ベース部材と基板とを十分に近接させた位置を基板処理位置とすることができる。このように、基板を非接触で、しかもベース部材に近接する基板処理位置に位置決めすることができるので、基板下面が損傷したり汚染される等の不具合を防止することができる。 In the invention configured as described above, the substrate floats in a substantially horizontal state from the support surface of the substrate floating head by the gas discharged from the substrate floating head toward the bottom surface of the substrate. For this reason, the substrate is supported by the substrate floating head in a non-contact manner. Then, the substrate is supported in a non-contact state, and the substrate is moved up and down relative to the base member relative to the base member so that the substrate transfer position is provided above the substrate processing position, and the substrate processing is performed. Moved to position. As described above, since the substrate is transferred at the substrate transfer position above the substrate processing position, the substrate processing position is restricted by the circumstances at the time of transferring the substrate, for example, the vertical height of the substrate transfer mechanism (transfer arm, etc.). The substrate can be positioned at a desired substrate processing position. Therefore, the position where the base member and the substrate are sufficiently close can be set as the substrate processing position. Thus, since the substrate can be positioned in a non-contact manner and at a substrate processing position close to the base member, problems such as damage or contamination of the lower surface of the substrate can be prevented.
ここで、ベース部材は、その上面中央部に基板浮上ヘッドの平面サイズよりも大きな平面サイズを有する窪部を有しており、基板浮上ヘッドを降下させた際に基板浮上ヘッドの少なくとも下方部が窪部に進入するように構成すると、基板を基板処理位置に位置決めさせるときに基板浮上ヘッドの少なくとも下方部はベース部材の窪部の内部空間に入り込ませることができる。このため、基板下面とベース部材とをより近接させることが可能となる。さらに、上下方向において窪部は基板浮上ヘッドの高さよりも深く、基板浮上ヘッドを降下させた際に基板浮上ヘッドの全部が窪部に退避するように構成すると、基板浮上ヘッドが基板下面とベース部材の対向面との間隔を狭める上で障害となることがなく、基板下面とベース部材の対向面とを十分に近接配置させた位置を基板処理位置として基板を位置決めすることができる。 Here, the base member has a recess having a planar size larger than the planar size of the substrate floating head at the center of the upper surface, and at least the lower part of the substrate floating head is lowered when the substrate floating head is lowered. When configured to enter the recess, at least the lower part of the substrate floating head can enter the internal space of the recess of the base member when the substrate is positioned at the substrate processing position. For this reason, it is possible to bring the substrate lower surface and the base member closer. Further, in the vertical direction, the recess is deeper than the height of the substrate floating head, and when the substrate floating head is lowered, if the entire substrate floating head is retracted into the recess, the substrate floating head is The substrate can be positioned using the position where the lower surface of the substrate and the facing surface of the base member are sufficiently close to each other as the substrate processing position without causing any obstacles in reducing the distance between the facing surface of the member.
また、基板の水平方向の移動を規制する規制手段をさらに設けて、昇降駆動手段は基板浮上ヘッドにより浮上される基板が水平方向に移動するのを規制手段によって規制しながらベース部材に対して基板浮上ヘッドを相対的に昇降駆動させることで基板を基板受渡し位置と、基板処理位置とに移動して位置決めさせることが望ましい。このように規制手段によって基板の水平方向の移動を規制することで、基板は基板浮上ヘッドから水平方向に飛び出すことなく、基板受渡し位置と基板処理位置とにスムーズに案内されて位置決めされる。 Further, a regulating means for regulating the movement of the substrate in the horizontal direction is further provided, and the elevating drive means controls the substrate relative to the base member while regulating by the regulating means that the substrate lifted by the substrate flying head is moved in the horizontal direction. It is desirable that the substrate is moved and positioned between the substrate delivery position and the substrate processing position by relatively moving the flying head up and down. Thus, by restricting the movement of the substrate in the horizontal direction by the restricting means, the substrate is smoothly guided and positioned at the substrate delivery position and the substrate processing position without jumping out from the substrate floating head in the horizontal direction.
ここで、基板浮上ヘッドは、基板下面に向けて気体を上向きかつ基板の端縁側に向けて吐出口から吐出させることでベルヌーイ効果により基板を支持面に近接状態で吸着させながら浮上させるようにしてもよい。このように基板浮上ヘッドから基板下面に向けて気体を上向きかつ基板の端縁側に吐出させると、ベルヌーイ効果により基板を支持面へと吸着しようとする力が作用する。これにより、基板は基板浮上ヘッドの支持面に近接状態で浮上させられる。したがって、基板を基板浮上ヘッドに非接触で吸着させた状態で安定して基板受渡し位置と基板処理位置とに位置決めさせることができる。例えば、基板を規制手段によって水平方向に移動するのを規制しながら位置決めする際に、基板の外周端面と規制手段との間に引っ掛かりが生じる場合であっても、基板には基板浮上ヘッドに向けて吸着しようとする力が作用していることから基板は略水平状態で基板浮上ヘッドと一体的に安定して相対移動される。 Here, the substrate floating head causes the substrate to float while adsorbing the substrate close to the support surface by the Bernoulli effect by discharging the gas upward from the discharge port toward the lower surface of the substrate and toward the edge of the substrate. Also good. In this way, when the gas is discharged upward from the substrate floating head toward the lower surface of the substrate and discharged toward the edge of the substrate, a force for attracting the substrate to the support surface by the Bernoulli effect acts. As a result, the substrate is floated in the proximity of the support surface of the substrate floating head. Therefore, the substrate can be stably positioned at the substrate delivery position and the substrate processing position while being adsorbed to the substrate floating head in a non-contact manner. For example, when positioning the substrate while restricting the movement of the substrate in the horizontal direction by the restricting means, even if the substrate is caught between the outer peripheral end surface and the restricting means, the substrate is directed toward the substrate floating head. Therefore, the substrate is moved relatively stably integrally with the substrate floating head in a substantially horizontal state.
この発明によれば、基板は基板浮上ヘッドに非接触で支持された状態で基板浮上ヘッドがベース部材に対して上下方向に相対移動されることで基板処理位置の上方に設けられた基板受渡し位置と基板処理位置とに移動して位置決めされる。このように、基板は基板処理位置の上方の基板受渡し位置で受渡しされるので基板処理位置が基板受渡し時の事情に制約されることなく、基板を所望の基板処理位置に位置決めすることができる。したがって、ベース部材と基板とを十分に近接させた位置を基板処理位置とすることができる。その結果、基板を非接触で、しかもベース部材に近接する基板処理位置に位置決めすることができるので、基板下面が損傷したり汚染される等の不具合を防止することができる。 According to the present invention, the substrate transfer position provided above the substrate processing position by moving the substrate floating head relative to the base member in the vertical direction while the substrate is supported in a non-contact manner by the substrate floating head. And the substrate processing position. Thus, since the substrate is delivered at the substrate delivery position above the substrate processing position, the substrate processing position can be positioned at a desired substrate processing position without being restricted by the circumstances at the time of substrate delivery. Therefore, the position where the base member and the substrate are sufficiently close can be set as the substrate processing position. As a result, the substrate can be positioned in a non-contact manner and at a substrate processing position close to the base member, so that problems such as damage or contamination of the lower surface of the substrate can be prevented.
<基板処理装置>
図1は、この発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。また、図2は、図1の基板処理装置を上方から見た平面図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の基板Wの表面に化学薬品または有機溶剤等の薬液や純水またはDIW等のリンス液(以下、「処理液」という)を供給などすることで、基板Wの上面および基板Wの下面周縁部に対して薬液処理、リンス処理等を施す装置である。例えば、この基板処理装置は基板Wの上面に対して処理液を供給して、その上面の処理を行うことができ、また基板Wの上面に対して処理液を供給することにより、基板Wの上面から基板Wの周端面を伝ってその下面に処理液を回り込ませて基板Wの下面周縁部の処理(ベベル処理)を行うことができる。また、処理液を供給する場合に限らず、スクラブ洗浄ブラシで基板Wの表面をスクラブしたり、薬液を含む蒸気等を基板Wの表面に供給して気相処理させることも可能である。
<Substrate processing equipment>
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a plan view of the substrate processing apparatus of FIG. 1 as viewed from above. This substrate processing apparatus supplies the substrate W such as a semiconductor wafer with a chemical solution such as a chemical or an organic solvent, or a rinse solution such as pure water or DIW (hereinafter referred to as “processing solution”). Is an apparatus that performs a chemical treatment, a rinse treatment, etc. on the upper surface of the substrate and the peripheral edge of the lower surface of the substrate W. For example, the substrate processing apparatus can supply a processing liquid to the upper surface of the substrate W to perform processing on the upper surface. Also, by supplying the processing liquid to the upper surface of the substrate W, the substrate processing apparatus It is possible to perform processing (bevel processing) on the peripheral edge of the lower surface of the substrate W by passing the processing liquid from the upper surface along the peripheral end surface of the substrate W to the lower surface thereof. In addition to the case where the processing liquid is supplied, it is also possible to scrub the surface of the substrate W with a scrub cleaning brush, or to supply vapor or the like containing a chemical solution to the surface of the substrate W for vapor phase processing.
この基板処理装置は、中空の回転軸1が、モータ2の回転軸に連結されており、このモータ2の駆動により鉛直軸J周りに回転可能となっている。この回転軸1の上端部には、基板Wよりも若干大きな平面サイズを有する、本発明の「ベース部材」に相当する円形のスピンベース5が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。したがって、モータ2の駆動によりスピンベース5が鉛直軸J周りに回転可能となっている。また、スピンベース5の周縁部付近には、複数個(この実施形態では8個)の支持ピン3がほぼ等角度間隔で配置されている(図2)。なお、基板Wを水平支持するためには、支持ピン3の個数は少なくとも3個以上であればよい。そして、各支持ピン3が基板Wの下面周縁部と当接可能となっており、これら8個の支持ピン3によって基板Wをその裏面(非デバイス形成面)を上方に向けた状態で、かつ略水平状態で支持される。これにより、基板Wはスピンベース5から上方に所定距離だけ離れた位置(基板処理位置P3)で略水平状態で上下方向に位置決めされる。なお、支持ピンの構成としては基板Wの下面周縁部に当接するものに限らず、基板Wをスピンベース5から少し浮いた状態で支持するものであれば、如何なる構成のものを採用してもよい。
In this substrate processing apparatus, a hollow rotating
また、支持ピン3により支持された基板Wが水平方向に移動するのを防止するために、4つの保持部材4a〜4dがスピンベース1の周縁に設けられている(図2)。これら4つの保持部材4a〜4dのうち保持部材4a、4bは基板Wと当接して保持する保持ピン41Aが固定された固定保持部材であるのに対し、保持部材4c、4dは保持ピン41Bが可動する可動保持部材である。この可動保持ピン41Bは装置全体を制御する制御ユニット80からの動作信号に応じて基板Wの外周端面に対して離当接可能となっている。制御ユニット80は可動保持ピン41Bを基板Wの外周端面から離間させた状態で支持ピン3に対する基板Wの搬入出を行う。そして、基板Wが支持ピン3に載置された後、可動保持ピン41Bを基板Wの外周端面と当接する基板保持位置まで位置決めする。これによって、可動保持ピン41Bは基板Wを固定保持ピン41Aとで挟み込んで水平方向に保持する。このように、この実施形態では、8つの支持ピン3で基板Wを略水平状態に支持するとともに、4つの保持ピン41A、41A、41B、41Bで基板Wの水平方向の移動を規制している。このような保持部材としては、例えば、特開2004−146708号公報に開示された基板保持機構が用いられる。なお、保持部材の個数、配置については任意であり、例えば、保持部材を3つとして、2つを固定保持部材に、残りの1つを可動保持部材とすることもできる。
Further, in order to prevent the substrate W supported by the support pins 3 from moving in the horizontal direction, four holding members 4a to 4d are provided on the periphery of the spin base 1 (FIG. 2). Among these four holding members 4a to 4d, the holding members 4a and 4b are fixed holding members to which holding pins 41A that are held in contact with the substrate W are fixed, whereas the holding members 4c and 4d are holding
図1に戻って説明を続ける。このように、この実施形態では、支持ピン3により基板Wを支持しているため、基板Wの下面(デバイス形成面)とスピンベース5とを近接させた状態で基板Wを支持することが可能である。すなわち、基板Wの下面とスピンベース5とを近接配置させた位置を基板処理位置とすることができる。しかしながら、基板Wの下面とスピンベース5とを近接配置させると、その隙間に基板搬送ロボット等の搬送アームなどを挿入することができなくなる。そのため、この実施形態では基板昇降機構7を設けて、以下の基板搬送を行うように構成することで、基板搬送ロボットによる搬送を可能としながら、基板Wの下面とスピンベース5とを近接配置させている。すなわち、基板昇降機構7は
・未処理基板Wの基板搬送ロボットからの受け取り、
・受け取った未処理基板Wの支持ピン3への載置、
・所定の基板処理を受けた処理済基板Wの支持ピン3からの受け取り、
・受け取った処理済基板Wの基板搬送ロボットへの引渡し
を行っている。
Returning to FIG. 1, the description will be continued. Thus, in this embodiment, since the substrate W is supported by the support pins 3, it is possible to support the substrate W in a state where the lower surface (device formation surface) of the substrate W and the
-Placement of the received unprocessed substrate W on the support pins 3,
Receiving from the support pins 3 the processed substrate W that has undergone predetermined substrate processing;
The delivered processed substrate W is delivered to the substrate transfer robot.
この基板昇降機構7は、基板Wの下面に向けて窒素ガス等の不活性ガスを吐出することで基板Wを略水平状態で浮上させる基板浮上ヘッド71と、基板浮上ヘッド71の下方に取付けられてヘッドを支持する内部が中空の筒状のヘッド支持アーム72と、ヘッド支持アーム72の中空部に接続され、ヘッド支持アーム72を介して基板浮上ヘッド71に不活性ガスを供給可能なガス供給ユニット73と、基板浮上ヘッド71およびヘッド支持アーム72を一体的に上下方向に移動させるエアシリンダ等のアクチュエータ74とを備えている。このように、この実施形態ではアクチュエータ74が基板浮上ヘッド71を上下方向に昇降駆動させる、本発明の「昇降駆動手段」として機能している。
The
基板浮上ヘッド71は、底部中央部がヘッド支持アーム72の上端部と一体的に固着されて、ヘッド支持アーム72により水平姿勢で支持されている。ヘッド支持アーム72は回転軸1の中空部に鉛直軸Jの軸方向に同軸に貫通して配置されるとともに、上下方向に昇降自在に構成されている。ヘッド支持アーム72は、アクチュエータ74と連結されており、制御ユニット80がアクチュエータ74を駆動させることにより、基板浮上ヘッド71とヘッド支持アーム72とを一体的に上下方向に昇降可能となっている。
The
基板浮上ヘッド71は、基板Wの平面サイズより小さな円盤形状をしており、その上面71aが本発明の「支持面」として基板Wの下面と対向配置されている。この基板浮上ヘッド71の上面71aには複数のガス吐出口71b(本発明の「吐出口」に相当)が設けられており、各ガス吐出口71bから基板Wの下面に向けて略鉛直方向に上向きに不活性ガスを吐出可能となっている。これにより、基板Wの下面と上面71aとの間に形成される空間に不活性ガスを供給して基板Wを浮上させることが可能となっている。ここで、これらのガス吐出口71bは、例えば、図2に示すように鉛直軸Jを中心とする上面71a上の任意径の円周に沿って等間隔に配置されることにより、あるいは、さらに軸中心に配置されることにより、略水平状態で基板Wを上面71aから浮上させることが可能である。なお、基板Wの下面に向けて不活性ガスを吐出させて基板Wを略水平状態で浮上させる限り、ガス吐出口の個数、配置などについては任意である。また、ガス吐出口71bは複数の開口に限らず、単一の開口、例えば、鉛直軸Jを中心として同心円状に全周にわたってリング状に開口したのものであってもよい。但し、複数のガス吐出口とした方が、ガス吐出圧の均一性を得る点で有利である。
The
基板浮上ヘッド71の上面71aに設けられた複数のガス吐出口71bはそれぞれ、基板浮上ヘッド71の内部に形成されたガス流通空間71cに連通している。このような基板浮上ヘッド71は、例えば、内方に凹部を有する皿形状の受け部材と、上面71aが基板Wの下面と対向する支持面となっている円盤状の蓋部材とを備えることにより、受け部材に蓋部材を嵌め込むことにより、基板浮上ヘッド71の内部にガス流通空間71cが形成される。また、ヘッド支持アーム72の内部にはガス供給路72aが鉛直軸Jの軸線方向に沿って設けられており、その上方側がガス流通空間71cに連通している。さらに、ガス供給路72aの下方側は開閉弁75を介装した配管76を介してガス供給ユニット73に接続されている。
A plurality of
次にスピンベース5の構成について、図1、図2を参照しつつ詳述する。スピンベース5は、その上面中央部に内部に向けて窪んだ窪部5aを有している。この窪部5aは、その平面サイズD1が基板浮上ヘッド71の平面サイズD2よりも大きく、上下方向における深さH1が基板浮上ヘッド71の高さH2よりも深くなるように、スピンベース5に形成されている。したがって、基板浮上ヘッド71を降下させた際に基板浮上ヘッド71を窪部5aに退避させることが可能となっている。また、窪部5aの周囲を取り囲むドーナツ状の円環部位の上面は基板Wの下面と対向する基板対向面となっており、この対向面5bは基板Wを降下させた際に基板Wの下面と所定距離だけ離れた状態で平行に対向可能となっている。
Next, the configuration of the
また、回転軸1の内壁面とヘッド支持アーム72の外壁面との間の隙間は、円筒状の気体供給路11を形成している。この気体供給路11は、開閉弁13を介装した配管15を介してガス供給ユニット73に連続接続されていて、制御部80による開閉弁13の開閉制御によって気体供給路11を介して基板Wの下面とスピンベース5の上面との間に形成される空間に不活性ガスを供給することができる。
Further, a gap between the inner wall surface of the
次にこのように構成された基板処理装置の基板Wの搬入出動作について図3を参照しつつ説明する。図3は図1の基板処理装置の基板搬入出動作を示すフローチャートである。まず、制御ユニット80がアクチュエータ74を上昇駆動させることで基板浮上ヘッド71とヘッド支持アーム72とを一体的に上昇させる(ステップS1)。そして、基板浮上ヘッド71の上面71aが、スピンベース5から上方に離れた基板受渡し位置P1の直下まで上昇して停止されると、制御ユニット80は開閉弁75を開にすることで基板浮上ヘッド71のガス吐出口71bから上向きに不活性ガスを吐出させる(ステップS2)。これにより、基板浮上ヘッド71は基板Wが基板受渡し位置P1に搬送されることで基板Wを受け取ることが可能となる。なお、制御ユニット80はガス吐出口71bから不活性ガスを吐出させた後に、不活性ガスを吐出させた状態で基板浮上ヘッド71を上昇させるようにしてもよいし、不活性ガスの吐出と同時に基板浮上ヘッド71を上昇させるようにしてもよい。
Next, the loading / unloading operation of the substrate W of the substrate processing apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a substrate carry-in / out operation of the substrate processing apparatus of FIG. First, the
続いて、基板搬送ロボットの搬送アーム等により未処理基板Wが装置内に搬入され、基板受渡し位置P1に搬送されてくると(ステップS3)、未処理基板Wは基板Wの下面に位置する基板浮上ヘッド71から吐出される不活性ガスにより浮上させられる。そして、基板搬送ロボットの搬送アームが未処理基板Wから抜き取られるなどして退避されることで未処理基板Wが基板浮上ヘッド71へ受渡される(ステップS4)。これにより、未処理基板Wはその下面に向けて基板Wの下面と基板浮上ヘッド71の上面71aとの間に形成される空間に供給される不活性ガスにより非接触状態で基板浮上ヘッド71に支持されることとなる。なお、未処理基板Wはスピンベース5の周縁に設けられた保持部材4a〜4dの保持ピン41A、41Bによって水平方向の移動が規制されている。
Subsequently, when the unprocessed substrate W is carried into the apparatus by the transport arm of the substrate transport robot and transferred to the substrate delivery position P1 (step S3), the unprocessed substrate W is located on the lower surface of the substrate W. It is levitated by the inert gas discharged from the levitating
次に、未処理基板Wは基板浮上ヘッド71により略水平状態に浮上された状態で、制御ユニット80がアクチュエータ74を下降駆動させることで降下される(ステップS5)。ここで、未処理基板Wは水平方向に移動するのを保持ピン41A、41Bによって規制されながら降下されるので、基板Wが基板浮上ヘッド71から水平方向に飛び出すようなことがなく、スムーズに基板処理位置P3に向けて案内される。そして、未処理基板Wが基板処理位置P3に達すると基板Wの下面周縁部は支持ピン3と係合して、さらに基板浮上ヘッド71が降下されることで支持ピン3に未処理基板Wが受け渡されて支持ピン3に載置される。こうして、基板Wが基板処理位置P3に位置決めされ、基板Wの下面周縁部とスピンベース5の対向面5bとが近接状態で対向配置される(ステップS6)。このように、この実施形態では保持ピン41A、41Bが本発明の「規制手段」として機能している。
Next, the unprocessed substrate W is lowered by causing the
また、基板浮上ヘッド71は、そのまま降下して基板浮上ヘッド71の全体がスピンベース5の窪部5aに退避される。その後、制御ユニット80は開閉弁75を閉にすることで基板浮上ヘッド71からの不活性ガスの吐出を停止させる。なお、制御ユニット80は不活性ガスの吐出を停止させることなく、後述する気体供給路11からの不活性ガスの供給と併せて、そのまま基板浮上ヘッド71からの不活性ガスの吐出を継続させるようにしてもよい。
Further, the
支持ピン3に載置された未処理基板Wは、可動保持部材4c、4dの保持ピンが基板Wの外周端面と当接する基板保持位置に移動することで水平方向にしっかりと保持される(ステップS7)。その後、図外の処理液供給ノズルからスピンベース5とともに回転される基板Wの上面に処理液が供給され、基板Wの上面(非デバイス形成面)および/または基板Wの下面(デバイス形成面)周縁部(ベベル部)に対して所定の処理が実行される(ステップS8)。なお、処理中に制御ユニット80は開閉弁13を開にすることで気体供給路11から基板浮上ヘッド71の下面と窪部5aの底面との間に形成される空間を介して基板Wの下面とスピンベース5の上面との間に形成される空間全体に不活性ガスを供給することができる。そして、基板Wの下面とスピンベース5の上面との間に形成される空間に供給された不活性ガスは、基板Wの下面周縁部とスピンベース5の周縁部の対向面5bとの隙間に基板Wの径方向外側に向けて流れることで、基板Wの下面(デバイス形成面)を基板Wの周囲雰囲気から遮断するとともに、基板Wの下面に処理液が付着するなどして基板Wの下面が汚染されるのが防止される。
The unprocessed substrate W placed on the support pins 3 is firmly held in the horizontal direction by moving to the substrate holding position where the holding pins of the movable holding members 4c and 4d are in contact with the outer peripheral end surface of the substrate W (step S7). Thereafter, the processing liquid is supplied from the processing liquid supply nozzle (not shown) to the upper surface of the substrate W rotated together with the
また、処理済基板Wの搬出については、未処理基板Wの搬入と逆の手順で実行される。基板Wに対する所定の処理が実行された後、可動保持部材4c、4dの保持ピンが処理済基板Wの外周端面と離間する方向に移動することで、基板Wの保持が解除される(ステップS9)。続いて、制御ユニット80はアクチュエータ74を上昇駆動させることで窪部5a内に退避されている基板浮上ヘッド71をガス吐出口71aから不活性ガスを吐出させた状態で上昇させる(ステップS10)。これにより、処理済基板Wは基板浮上ヘッド71から吐出される不活性ガスにより略水平状態に浮上させられる。そして、処理済基板Wが基板受渡し位置P1まで上昇するとアクチュエータ74の駆動を停止させて当該位置で基板Wを位置決めさせる(ステップS11)。これにより、基板浮上ヘッド71は処理済基板Wを基板搬送ロボットに引渡すことが可能となる。こうして、基板搬送ロボットの搬送アーム等により処理済基板Wが装置外に搬出される(ステップS12)。
Further, the unloading of the processed substrate W is performed in the reverse procedure to the unloading of the unprocessed substrate W. After the predetermined processing is performed on the substrate W, the holding pins of the movable holding members 4c and 4d move in a direction away from the outer peripheral end surface of the processed substrate W, thereby releasing the holding of the substrate W (step S9). ). Subsequently, the
以上のように、この実施形態によれば、基板Wは基板浮上ヘッド71に非接触で支持された状態で、基板浮上ヘッド71が昇降されることで基板処理位置P3の上方の基板受渡し位置P1と、基板処理位置P3とに移動して位置決めされる。このように、基板Wは基板処理位置P3の上方の基板受渡し位置P1で受け渡しされるので、基板処理位置P3が基板Wの受け渡し時の事情、例えば、基板搬送機構(搬送アーム等)の上下方向の高さによって制約されることがなく、基板Wを所望の基板処理位置に位置決めすることができる。したがって、スピンベース5(対向面5b)と基板Wとを十分に近接させた位置を基板処理位置とすることができる。このように、基板Wを非接触で、しかもスピンベース5に近接する基板処理位置P3に位置決めすることができるので、基板Wの下面(デバイス形成面)が損傷したり汚染される等の不具合を防止することができる。
As described above, according to this embodiment, the substrate W is supported by the
また、この実施形態によれば、スピンベース5はその上面中央部に、平面サイズD1が基板浮上ヘッド71の平面サイズD2よりも大きく、上下方向における深さH1が基板浮上ヘッド71の高さH2よりも大きな窪部5aを有しているため、基板浮上ヘッド71を降下させる際に基板浮上ヘッド71の全体を窪部5aの内部空間に退避させることができる。これにより、基板浮上ヘッド71が基板Wの下面とスピンベース5(対向面5b)との間隔を狭める上で障害となることがなく、基板Wの下面とスピンベース5(対向面5b)とを十分に近接配置させた位置を基板処理位置とすることができる。
Further, according to this embodiment, the
また、この実施形態によれば、基板浮上ヘッド71により浮上される基板Wは水平方向に移動するのを保持ピン41A、41Bによって規制されながら昇降移動されるので、基板Wは基板浮上ヘッド71から水平方向に飛び出すことなく、基板受渡し位置P1と基板処理位置P3とにスムーズに案内されて位置決めされる。
Further, according to this embodiment, the substrate W lifted by the
図4はこの発明にかかる基板処理装置の他の実施形態を示す図である。また、図5は図4の基板処理装置を上方から見た平面図である。この実施形態が先の実施形態と大きく相違する点は、基板浮上ヘッド710から基板Wの下面に向けて吐出される不活性ガスの吐出方向が異なる点、および支持ピン3を不要としている点であり、その他の構成は基本的に先の実施形態と同様である。したがって、同一構成については同一符号を付して説明を省略し、以下においては相違点を中心に本実施形態の特徴について説明する。
FIG. 4 is a view showing another embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. FIG. 5 is a plan view of the substrate processing apparatus of FIG. 4 as viewed from above. This embodiment differs greatly from the previous embodiment in that the discharge direction of the inert gas discharged from the
この実施形態では、基板浮上ヘッド710から基板Wの下面に向けて吐出される不活性ガスの吐出方向が略鉛直方向上向きではなく、不活性ガスを上向きかつ基板Wの端縁側に向けて吐出している。図5に示すように、基板浮上ヘッド710の上面710a(本発明の「支持面」に相当)の周縁部には複数のガス吐出口710bが形成されていて、上面710aにおいて径方向外側に長い楕円形状をしている。ガス吐出口710bは上面710aに対して所定の角度(好ましくは、20°〜40°)をなして基板Wの端縁側に向けて不活性ガスを吐出するように形成されている。これにより、基板浮上ヘッド710から基板Wの下面に向けて不活性ガスを吐出させることでベルヌーイ効果によって基板Wを上面710aに吸着させながら浮上させることができる。
In this embodiment, the discharge direction of the inert gas discharged from the
そして、このような構成により、先の実施形態と同様にして基板Wを非接触で基板処理位置P3に、あるいは基板受渡し位置P1に位置決めすることができる。さらに、この実施形態では、基板Wをベルヌーイ効果により基板浮上ヘッド71に向けて吸着させているので基板Wを略水平状態で安定して搬送することができる。このため、基板Wの搬送の信頼性を向上させることができる。例えば、基板Wを保持ピン41A、41Bによって水平方向に移動するのを規制しながら位置決めする際に、基板Wの外周端面と保持ピン41A、41Bとの間に引っ掛かりが生じる場合であっても、基板Wには基板浮上ヘッド71に向けて吸着しようとする力が作用していることから基板Wを略水平状態で基板浮上ヘッド71と一体的に安定して昇降移動させることができる。
With such a configuration, the substrate W can be positioned in a non-contact manner at the substrate processing position P3 or at the substrate delivery position P1 as in the previous embodiment. Furthermore, in this embodiment, since the substrate W is attracted toward the
また基板Wを基板処理位置P3に位置決めする際に、基板浮上ヘッド71が降下され、基板Wが基板処理位置P3に位置したときに基板浮上ヘッド71を停止させることで、そのまま基板Wを基板処理位置P3に位置決めさせることができる。というのも、基板浮上ヘッド71が基板Wを吸着浮上させることで、基板Wは基板浮上ヘッド71から所定の距離だけ離れた状態で上下方向に位置決めさせることができるからである。このため、基板Wを基板処理位置P3に位置決めする際に基板Wをスピンベース5から所定の距離だけ浮かせた状態にして載置するための支持ピン3などの基板支持部材を不要とすることができる。
Further, when positioning the substrate W at the substrate processing position P3, the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、基板浮上ヘッド71を昇降させることで基板Wを基板受渡し位置P1と基板処理位置P3に位置決めさせているが、基板浮上ヘッド71を固定させてスピンベース5を昇降させることで基板Wを位置決めするようにしてもよい。また、基板浮上ヘッド71とスピンベース5の双方を昇降させることで基板Wを位置決めするようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、基板浮上ヘッド71の全体をスピンベース5の窪部5a内に退避させているが、これに限定されず、基板浮上ヘッド71の少なくとも下方部が窪部5a内に進入していればよい。すなわち、所定の基板処理位置P3に基板Wを位置決めさせる場合において、基板浮上ヘッド71の上面71aが窪部5a外にあっても基板処理位置P3に位置決めされた基板Wの下面よりも低い位置にあれば、上記実施形態と同様な作用効果が得られる。
In the above embodiment, the entire
<基板処理システム>
また、この発明にかかる基板処理装置を単体で使用してもよいが、他の基板処理を実行する基板処理装置、基板Wを搬送する基板搬送ユニットやインデクサ部などと組み合わせて基板処理システムを構築してもよい。その一例として、例えば図6に示す基板処理システムがある。以下、図6を参照しつつ、この発明にかかる基板処理システムの一実施形態について説明する。
<Substrate processing system>
In addition, the substrate processing apparatus according to the present invention may be used alone, but a substrate processing system is constructed in combination with a substrate processing apparatus that performs other substrate processing, a substrate transport unit that transports the substrate W, an indexer unit, and the like. May be. One example is a substrate processing system shown in FIG. Hereinafter, an embodiment of a substrate processing system according to the present invention will be described with reference to FIG.
図6はこの発明にかかる基板処理装置を用いて構成した基板処理システムの一実施形態を示す図である。この基板処理システムは、半導体ウエハ等の基板Wに対して処理液や処理ガスなどによる処理を施すための枚葉式の処理システムである。この基板処理システムは、基板Wに対して処理を施す基板処理部PPと、この基板処理部PPに結合されたインデクサ部IDと、処理流体(液体または気体)の供給/排出のための構成を収容した処理流体ボックス110,120とを備えている。
FIG. 6 is a view showing an embodiment of a substrate processing system configured using the substrate processing apparatus according to the present invention. This substrate processing system is a single wafer processing system for processing a substrate W such as a semiconductor wafer with a processing liquid or a processing gas. The substrate processing system includes a substrate processing unit PP for processing a substrate W, an indexer unit ID coupled to the substrate processing unit PP, and a configuration for supplying / discharging a processing fluid (liquid or gas). The processing
インデクサ部IDは、基板Wを収容するためのカセットC(複数の基板Wを密閉した状態で収容するFOUP(Front Opening Unified Pod)、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、OC(Open Cassette)など)を複数個保持することができるカセット保持部210と、このカセット保持部210に保持されたカセットCにアクセスして、未処理の基板WをカセットCから取り出したり、処理済の基板をカセットCに収納したりするためのインデクサロボット220とを備えている。各カセットCは、複数枚の基板Wを微小な間隔をあけて上下方向に積層して保持するための複数段の棚(図示省略)を備えており、各段の棚に1枚ずつ基板Wを保持することができるようになっている。各段の棚は、基板Wの下面の周縁部に接触し、基板Wを下方から保持する構成となっており、基板Wは表面(デバイス形成面)を上方に向け、裏面を下方に向けたほぼ水平な姿勢でカセットCに収容されている。
The indexer unit ID is a cassette C for accommodating the substrates W (FOUP (Front Opening Unified Pod) for accommodating a plurality of substrates W in a sealed state, SMIF (Standard Mechanical Inter Face) pod, OC (Open Cassette), etc.) A
基板処理部PPは、平面視においてほぼ中央に配置された基板搬送ロボット130と、この基板搬送ロボット130が取付けられたフレーム300とを有している。このフレーム300には、基板搬送ロボット130を取り囲むように、複数個(この実施形態では4個)のユニット配置部310,320,330,340が設けられており、さらに、基板搬送ロボット130によるアクセスが可能な位置に、基板反転ユニット140が取付けられている。
The substrate processing unit PP has a substrate transfer robot 130 disposed substantially in the center in plan view, and a
ユニット配置部310,320,330,340には、上記実施形態にかかる基板処理装置をユニット化して処理ユニット以外に基板Wを保持して回転させるとともに基板Wに薬液ノズルから薬液を供給して基板Wを処理する薬液処理ユニットMP、基板Wを保持して回転させ、基板Wに純水を供給するとともに、基板表面をスクラブブラシでスクラブするスクラブ洗浄ユニットSS、基板Wを保持して回転させるとともに基板Wにポリマー除去液を供給して基板W上の残渣物を除去するポリマー除去ユニットSR、基板Wを保持して回転させるとともに基板Wの一方面の全域および周端面を含む領域に処理液を供給し、この領域の不要物を選択的に除去するベベル洗浄ユニットCB、および保持された基板Wに薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給して基板Wを処理する気相洗浄ユニットVPから選択した任意の処理ユニットを取付けることができる。すなわち、フレーム300は、上記の複数種類(この実施形態では6種類)の処理ユニットに対する共通のプラットフォームを提供しており、複数種類(最大で4種類)の処理ユニットを任意に組み合わせて搭載することができるように構成されている。これにより、新材料に対応したプロセスや、微細化に対応したプロセスに容易に対応することができる。また、2種類の処理ユニットを搭載する場合に、処理タクトに合わせて、第1の種類の処理ユニットを1個搭載し、第2の種類の処理ユニットを3個搭載したり、第1の種類の処理ユニットを2個搭載し、第2の種類の処理ユニットを2個搭載したりすることもできる。
In the
この構成により、少なくとも2種類の処理ユニットが基板搬送ユニットとともに1台の基板処理システムに備えられることから、1台の基板処理システムで2種以上の処理を基板Wに対して連続的に施すことが可能となる。これにより、多品種少量生産に良好に対応することができる。また、複数の処理が要求される場合において連続的に基板Wに対して処理を施すことでスループットを向上させることができる。 With this configuration, since at least two types of processing units are provided in one substrate processing system together with the substrate transport unit, two or more types of processing are continuously performed on the substrate W by one substrate processing system. Is possible. Thereby, it can respond | correspond favorably to multi-item small quantity production. In addition, when a plurality of processes are required, throughput can be improved by processing the substrate W continuously.
また、各処理ユニット(薬液処理ユニットMP、スクラブ洗浄ユニットSS、ポリマー除去ユニットSR、ベベル洗浄ユニットCB、および気相洗浄ユニットVP)は、共通のベースユニットを基本骨格に有しており、ベースユニットは上記実施形態にかかる基板処理装置と同一の構成を備えている。そして、基板受渡し位置P1において基板搬送ロボット130との間で基板Wを受渡しするため高さ方向に共通の基板受渡し位置P1が設定される。したがって、どの処理ユニットを基板処理部PPに配置したとしても基板搬送ロボット130からのアクセスが変更なく行われる。 Each processing unit (chemical solution processing unit MP, scrub cleaning unit SS, polymer removal unit SR, bevel cleaning unit CB, and vapor phase cleaning unit VP) has a common base unit as a basic skeleton. Has the same configuration as the substrate processing apparatus according to the above embodiment. A common substrate delivery position P1 is set in the height direction in order to deliver the substrate W to and from the substrate transport robot 130 at the substrate delivery position P1. Therefore, no matter which processing unit is arranged in the substrate processing unit PP, the access from the substrate transfer robot 130 is performed without change.
基板搬送ロボット130は、インデクサロボット220から未処理の基板Wを受け取ることができ、かつ処理済の基板Wをインデクサロボット220に受け渡すことができる。また、基板搬送ロボット130は、ユニット配置部310,320,330,340に配置された処理ユニットおよび基板反転ユニット140にアクセスすることができ、これらとの間で相互に基板Wの受け渡しを行うことができるようになっている。
The substrate transfer robot 130 can receive the unprocessed substrate W from the
より具体的には、例えば、基板搬送ロボット130は、当該基板処理部PPのフレーム300に固定された基台部と、この基台部に対して昇降可能に取付けられた昇降ベースと、この昇降ベースに対して鉛直軸回りの回転が可能であるように取付けられた回転ベースと、この回転ベースに取付けられた一対のハンドとを備えている。一対の基板保持ハンドは、それぞれ、上記回転ベースの回転軸線に対して近接/離反する方向に身体可能に構成されている。このような構成により、基板搬送ロボット130は、インデクサロボット220、ユニット配置部310,320,330,340に配置された処理ユニットおよび基板反転ユニット140のいずれかに対して基板保持ハンドを向け、その状態で基板保持ハンドを進退させることができ、これによって、基板Wの受け渡しを行うことができる。
More specifically, for example, the substrate transfer robot 130 includes a base unit fixed to the
一対の基板保持ハンドは、一方を未処理の基板Wを保持するために用い、他方を処理済の基板Wを保持するために用いるように使い分けてもよい。また、一対の基板保持ハンドは、インデクサロボット220、ユニット配置部310,320,330,340に配置された処理ユニットおよび基板反転ユニット140との基板Wの受け渡しの際に、一方の基板保持ハンドで基板Wを相手から受け取り、次いで、他方の基板保持ハンドで基板Wを相手側に受け渡すように作動させるようにしてもよい。
The pair of substrate holding hands may be selectively used so that one is used to hold an unprocessed substrate W and the other is used to hold a processed substrate W. The pair of substrate holding hands is one substrate holding hand when the substrate W is transferred to and from the processing unit arranged in the
インデクサロボット220は、いずれかのカセットCから未処理の基板Wを取り出して基板搬送ロボット130に受け渡すとともに、基板搬送ロボット130から処理済の基板Wを受け取ってカセットCに収容するように動作する。処理済の基板Wは、当該基板Wが未処理の状態のときに収容されていたカセットCに収容されてもよいし、未処理の基板Wを収容するカセットCと処理済の基板Wを収容するカセットCとを分けておいて、未処理の状態のときに収容されていたカセットCとは別のカセットCに処理済の基板Wが収容されるようにしてもよい。
The
基板搬送ロボット130によって、基板反転ユニット140に基板Wを搬入し、この基板Wの表裏を反転させることができるから、ユニット配置部310,320,330,340に配置された処理ユニットにおいて、基板Wのデバイス形成面および非デバイス形成面のいずれに対しても処理を行わせることができる。
The substrate transfer robot 130 can carry the substrate W into the
この構成により、2種の処理ユニット間で基板Wの表裏を反転することができるので、基板Wの表裏それぞれの面に対して、2種の処理ユニットによる異なる処理を施すことができる。これにより、基板Wの両面それぞれに対して最適な処理を施すことができる。さらに詳しくは、ある処理ユニットに搬入して基板Wを反転させ、反転後の基板Wを別の処理ユニットに搬入して処理することで、基板Wの他方面に対する処理を行うことができる。これにより、基板Wの各面に適した処理を施すことができ、基板Wの両面を良好に処理することができる。 With this configuration, since the front and back of the substrate W can be reversed between the two types of processing units, different processing by the two types of processing units can be performed on the front and back surfaces of the substrate W. Thereby, an optimal process can be performed on each of both surfaces of the substrate W. More specifically, the other surface of the substrate W can be processed by carrying it into a certain processing unit, inverting the substrate W, and carrying the inverted substrate W into another processing unit for processing. Thereby, the process suitable for each surface of the board | substrate W can be performed, and both surfaces of the board | substrate W can be processed favorably.
このように構成された基板処理システムに対して、基板Wの表面(デバイス形成面)を上方に向けた状態で複数枚の基板Wを収容したカセットCがインデクサロボット220によりインデクサ部IDに搬送されてくると、以下のようにして各基板Wに対して処理を行う。ここでは、例えば、ユニット配置部310に上記実施形態にかかる基板処理装置の処理ユニットを配置して該処理ユニットにより基板の裏面(非デバイス形成面)および/または基板Wの表面(デバイス形成面)の周縁部を処理する場合における該システムの動作について説明する。
With respect to the substrate processing system configured as described above, a cassette C containing a plurality of substrates W with the front surface (device forming surface) of the substrate W facing upward is transferred by the
まず、インデクサロボット220がカセットCからフェースアップ状態のまま基板Wを取出し、基板搬送ロボット130に受け渡した後、この基板搬送ロボット130が基板Wを基板反転ユニット140に搬送する(ローディング)。そして、この基板Wを受けた基板反転ユニット140は、基板Wを反転させた後、フェースダウン状態で、すなわちデバイス形成面を下方に向けた状態にして基板搬送ロボット130に受け渡す。この基板搬送ロボット130はユニット配置部310に配置された処理ユニットに搬入する。
First, after the
この処理ユニットでは、基板搬送ロボット130から未処理基板Wを基板受渡し位置P1で受け取るべく、予め基板浮上ヘッド71が上昇して不活性ガスを吐出させた状態で基板Wの受け取りの準備が整えられる。そして、基板受渡し位置P1で基板搬送ロボット130から未処理基板Wを受け取ると、処理ユニットは、上記した実施形態にかかる基板処理装置と同一動作を実行して基板Wを基板処理位置P3に位置決めして基板Wの上面(非デバイス形成面)および/または基板Wの下面(デバイス形成面)周縁部(ベベル部)を洗浄処理する。このとき、上記基板処理装置と同様に、基板Wを非接触で、しかもベース部材に近接する基板処理位置P3に位置決めすることができるので、基板Wの下面(デバイス形成面)が損傷したり処理液が基板Wの下面に付着したりなどして汚染される等の不具合を防止することができる。
In this processing unit, in order to receive the unprocessed substrate W from the substrate transfer robot 130 at the substrate transfer position P1, preparations for receiving the substrate W are made in a state where the
洗浄処理が完了すると、窪部5a内に退避されている基板浮上ヘッド71は上昇して支持ピン3から処理済基板Wを受け取るとともに、基板受渡し位置P1に上昇して位置決めする。(なお、基板Wをベルヌーイ効果により吸着浮上させた状態で基板処理させている場合はそのまま処理済基板Wを基板受渡し位置P1に上昇して位置決めする。)そして、この基板受渡し位置P1から基板搬送ロボット130が処理済基板Wを受け取り、基板反転ユニット140に搬送する。そして、この基板反転ユニット140により基板Wをフェースアップ状態にした後、この基板Wを基板搬送ロボット130が受け取り、さらにインデクサロボット220に受け渡した後、このインデクサロボット220がカセットCに戻す(アンローディング)。なお、処理ユニットによる処理後、引き続き別の処理を実行させる場合は、処理内容に応じて基板搬送ロボット130は基板Wをそのままフェースダウン状態で、あるいは基板反転ユニット140に搬送することで基板Wをフェースアップ状態にした後に他の処理ユニット(薬液処理ユニットMP、スクラブ洗浄ユニットSS、ポリマー除去ユニットSR、ベベル洗浄ユニットCB、および気相洗浄ユニットVP)に搬送する。
When the cleaning process is completed, the
以上のように、上記実施形態にかかる基板処理装置では、基板Wは基板処理位置P3の上方の基板受渡し位置P1で受渡しされるので、基板搬送ロボット130との基板Wの受渡しが容易である。しかも、基板受渡し位置P1で基板Wの受け渡しを行うとともに、基板Wを所望の基板処理位置に位置決めさせることができるので、相異なる数種の処理を施す処理ユニットとして好適である。すなわち、上記実施形態にかかる基板処理装置は処理ユニットとしての汎用性が高く、各種の処理ユニットを配置可能なユニット配置部310,320,330,340に組込み易いという利点を有している。さらに、基板Wを非接触でベース部材に近接する基板処理位置P3に位置決めさせることができるので、基板Wの下面が損傷したり汚染されるなどの不具合が効果的に防止される。このため、基板Wの処理精度を高めることができる。
As described above, in the substrate processing apparatus according to the embodiment, since the substrate W is delivered at the substrate delivery position P1 above the substrate processing position P3, delivery of the substrate W to and from the substrate transport robot 130 is easy. In addition, since the substrate W can be transferred at the substrate transfer position P1 and the substrate W can be positioned at a desired substrate processing position, it is suitable as a processing unit for performing several different types of processing. That is, the substrate processing apparatus according to the above embodiment has a high versatility as a processing unit, and has an advantage that it can be easily incorporated into the
また、上記実施形態にかかる基板処理装置では、基板Wを基板受渡し位置P1で受渡しして基板処理位置P3に位置決めしているので、以下の作用効果が得られる。すなわち、処理精度を高める上で基板Wをベース部材に近接する基板処理位置P3に位置決めする方が望ましいが、基板Wを基板処理位置P3に直接位置決めする場合には、基板Wの下面とベース部材との間に形成される空間に搬送アーム等の基板搬送機構を進入させて、基板Wを支持ピンなどに渡すという、普及した基板搬送機構を採用することが難しくなる。その結果、基板搬送機構に特殊なものを要するという制約条件が発生して基板処理装置の汎用性を低下させてしまう。 In the substrate processing apparatus according to the above embodiment, since the substrate W is transferred at the substrate transfer position P1 and positioned at the substrate processing position P3, the following effects can be obtained. That is, in order to increase the processing accuracy, it is desirable to position the substrate W at the substrate processing position P3 close to the base member. However, when the substrate W is directly positioned at the substrate processing position P3, the lower surface of the substrate W and the base member It becomes difficult to adopt a widely used substrate transport mechanism in which a substrate transport mechanism such as a transport arm enters a space formed between the two and the substrate W and passes the substrate W to a support pin or the like. As a result, a restriction condition that a special substrate transport mechanism is required occurs, and the versatility of the substrate processing apparatus is lowered.
ここで、例えば、基板Wの裏面(非デバイス形成面)や基板Wの表面(デバイス形成面)の周端部の処理する装置において、基板Wの表面に非接触で、基板Wをベース部材に近接する基板処理位置に搬送するため、以下の方式をとることも可能である。すなわち、その一方端が回動軸に連結されて回動自在に構成された棒状のアームと、アームの他端部にアームの長尺方向と基板Wの径方向とを略一致させた状態で基板Wの端縁部と当接することで基板Wを保持する基板保持部とを備える搬送機構において、フェースアップ状態で基板保持部により保持させた基板Wを、アームを回動軸を中心に180°回動させることにより反転させてフェースダウン状態として(デバイス形成面を下向きにして)ベース部材に近接させて載置することも可能である。 Here, for example, in an apparatus for processing the rear end of the substrate W (non-device forming surface) or the peripheral edge of the surface of the substrate W (device forming surface), the substrate W is used as a base member without contacting the surface of the substrate W. In order to carry to the substrate processing position which adjoins, it is also possible to take the following system. That is, a rod-shaped arm whose one end is connected to a rotation shaft and configured to be rotatable, and the other end of the arm is substantially aligned with the lengthwise direction of the arm and the radial direction of the substrate W. In a transport mechanism that includes a substrate holding unit that holds the substrate W by contacting the edge of the substrate W, the arm that holds the substrate W held by the substrate holding unit in a face-up state about the rotation axis is 180. It can also be placed close to the base member in a face-down state (with the device formation surface facing downward) by rotating it by turning it.
しかしながら上記の搬送方式では、基板Wを搬送するためにアームを回動させる必要があることから、非常に大きなエリアを要する。このため、装置のフットプリントや基板処理装置の内外雰囲気を遮断するためのチャンバーシャッター等が大きくなってしまう。また、搬送機構が複雑な構造となってしまうため、コストアップの要因となる。さらに、基板Wをフェースアップ状態で処理する処理ユニットと、基板Wをフェースダウン状態で処理する処理ユニットとを組合わせて基板処理システムを構築する場合には、上記した搬送方式では搬送することができない。 However, the above transport method requires a very large area because the arm needs to be rotated in order to transport the substrate W. For this reason, the chamber shutter etc. for interrupting | blocking the footprint of an apparatus and the inside / outside atmosphere of a substrate processing apparatus will become large. In addition, since the transport mechanism has a complicated structure, the cost increases. Furthermore, when a substrate processing system is constructed by combining a processing unit that processes the substrate W in a face-up state and a processing unit that processes the substrate W in a face-down state, the substrate can be transported by the transport method described above. Can not.
一方で、この発明にかかる基板処理装置では、基板処理位置P3の上方の基板受渡し位置P1で基板Wを基板搬送ロボット130との間で受渡ししているので、基板処理位置P3を基板Wとベース部材とを近接配置させた位置とした場合であっても、特殊な搬送機構を導入する必要がない。このため簡単な構成の搬送アーム等の搬送機構を採用することができる。また、搬送アームを回動等させることがないことから搬送アームの搬送経路も限られており、チャンバーシャッター等も小型のものであればよい。 On the other hand, in the substrate processing apparatus according to the present invention, the substrate W is transferred to and from the substrate transfer robot 130 at the substrate transfer position P1 above the substrate processing position P3. Even if it is a case where it is set as the position where the member was arranged near, it is not necessary to introduce a special conveyance mechanism. Therefore, a transport mechanism such as a transport arm having a simple configuration can be employed. Further, since the transfer arm is not rotated, the transfer path of the transfer arm is limited, and the chamber shutter or the like may be small.
なお、この実施形態にかかる基板処理システムでは、処理ユニットとして4つの処理ユニットを装備しているが、その個数や配置などについては任意である。また、基板処理システムとしては、上記実施形態にかかる基板処理装置と同一構成を有する処理ユニットと、該処理ユニットに基板を搬送する搬送ユニットとを少なくとも設けているものであれば、上記作用効果が得られる。したがって、処理ユニットおよび搬送ユニット以外に、他のユニットを追加して基板処理システムを構築するようにしてもよい。 In the substrate processing system according to this embodiment, four processing units are equipped as processing units, but the number and arrangement thereof are arbitrary. In addition, if the substrate processing system is provided with at least a processing unit having the same configuration as the substrate processing apparatus according to the above embodiment and a transport unit for transporting the substrate to the processing unit, the above-described effects can be obtained. can get. Therefore, in addition to the processing unit and the transfer unit, other units may be added to construct the substrate processing system.
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などを含む基板全般の表面に対して洗浄処理などの処理を施す基板処理装置に適用することができる。 The present invention is applied to a substrate processing apparatus for performing a process such as a cleaning process on the entire surface of a substrate including a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display, a glass substrate for a plasma display, and an optical disk substrate. can do.
5…スピンベース(ベース部材)
5a…窪部
41A,41B…保持ピン(規制手段)
71,710…基板浮上ヘッド
71a,710a…(浮上ヘッドの)上面(支持面)
71b,710b…(浮上ヘッドの)ガス吐出口(吐出口)
74…アクチュエータ(昇降駆動手段)
D1…(浮上ヘッドの)平面サイズ
D2…(窪部の)平面サイズ
H1…(浮上ヘッドの)高さ
H2…(窪部の)深さ
P1…基板受渡し位置
P3…基板処理位置
W…基板
5 ... Spin base (base member)
5a ...
71, 710 ...
71b, 710b ... (for floating head) Gas discharge port (discharge port)
74 ... Actuator (lifting drive means)
D1 ... Plane size (of the flying head) D2 ... Plane size (of the depression) H1 ... Height of the (flying head) H2 ... Depth (of the depression) P1 ... Substrate delivery position P3 ... Substrate processing position W ... Substrate
Claims (5)
前記基板下面に対向する支持面に設けられた吐出口から前記基板下面に向けて気体を吐出することで前記基板を略水平状態で浮上させる基板浮上ヘッドと、
前記ベース部材に対して前記基板浮上ヘッドを上下方向に相対的に昇降駆動させることで前記基板浮上ヘッドにより浮上される前記基板を前記基板処理位置の上方に設けられた基板受渡し位置と、前記基板処理位置とに移動して位置決めさせる昇降駆動手段と
を備えることを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for performing predetermined processing on a substrate positioned in a substantially horizontal state at a substrate processing position that is spaced apart from the base member by a predetermined distance,
A substrate floating head that floats the substrate in a substantially horizontal state by discharging gas toward the lower surface of the substrate from an ejection port provided on a support surface facing the lower surface of the substrate;
A substrate delivery position provided above the substrate processing position by moving the substrate floating head up and down relative to the base member to move the substrate floating by the substrate floating head; and A substrate processing apparatus comprising: an elevating drive means for moving and positioning to a processing position.
前記基板浮上ヘッドを降下させた際に前記基板浮上ヘッドの少なくとも下方部が前記窪部に進入する請求項1記載の基板処理装置。 The base member has a recess having a planar size larger than the planar size of the substrate floating head at the center of the upper surface thereof,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein when the substrate floating head is lowered, at least a lower portion of the substrate floating head enters the recess.
前記昇降駆動手段は前記基板浮上ヘッドにより浮上される前記基板が水平方向に移動するのを前記規制手段によって規制しながら前記ベース部材に対して前記基板浮上ヘッドを相対的に昇降駆動させることで前記基板を前記基板受渡し位置と、前記基板処理位置とに移動して位置決めさせる請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理装置。 Further comprising a regulating means for regulating the horizontal movement of the substrate,
The raising / lowering driving means drives the substrate floating head to move up and down relatively with respect to the base member while regulating the movement of the substrate levitated by the substrate floating head in the horizontal direction by the restriction means. 4. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate is moved and positioned between the substrate delivery position and the substrate processing position.
The substrate flying head floats while adsorbing the substrate in the proximity of the support surface by the Bernoulli effect by discharging the gas upward from the discharge port toward the lower surface of the substrate and toward the edge of the substrate. The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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